Diferencia entre laminación en frío y laminación en caliente

Laminación en frío vs. Laminación en caliente:

1) Diferencias en tecnología

1. La sección de acero laminada en frío permite el pandeo local de la sección, de modo que la capacidad portante del miembro después del pandeo se puede utilizar por completo, mientras que la sección de acero laminada en caliente no permite el pandeo local de la sección.
2. Las razones de la tensión residual del acero laminado en caliente y el acero laminado en frío son diferentes, por lo que la distribución en la sección transversal también es muy diferente. La distribución de tensiones residuales en la sección de acero de pared delgada conformado en frío es curva, mientras que la distribución de tensiones residuales en la sección transversal de acero soldado o laminado en caliente es de película delgada.

3. La rigidez torsional libre del acero laminado en caliente es mayor que la del acero laminado en frío, por lo que la resistencia a la torsión del acero laminado en caliente es mejor que la del acero laminado en frío.

2) Las ventajas y desventajas son diferentes

El laminado en frío se refiere al procesamiento de placas o tiras de acero en varios tipos de acero mediante trabajo en frío, como estirado en frío, doblado en frío y estirado en frío a temperatura ambiente.

Ventajas del laminado en frío: 

Velocidad de formación rápida, alto rendimiento y sin daños en el recubrimiento, se puede convertir en una variedad de formas transversales para satisfacer las necesidades de las condiciones de uso; el laminado en frío puede causar una gran deformación plástica de el acero, mejorando así el límite elástico del acero.

Desventajas del laminado en frío:
1. Aunque no hay compresión plástica caliente en el proceso de formación, todavía hay tensión residual en la sección, lo que inevitablemente afectará las características generales y locales de pandeo del acero;
2. El estilo del acero laminado en frío es generalmente una sección abierta, lo que hace que la rigidez torsional libre de la sección sea baja. Es propenso a la torsión cuando está bajo flexión, propenso al pandeo por flexión-torsión bajo compresión y tiene un rendimiento de torsión deficiente;
3. El espesor de la pared del acero de formación laminado en frío es pequeño y no está engrosado en las esquinas donde se conectan las placas, y la capacidad para soportar cargas concentradas locales es débil.

Los tubos sin costura laminados en caliente se comparan con los tubos sin costura laminados en frío. Los tubos sin costura laminados en frío se laminan por debajo de la temperatura de recristalización, mientras que los tubos sin costura laminados en caliente se laminan por encima de la temperatura de recristalización.

Ventajas del laminado en caliente:
Puede destruir la estructura de fundición del lingote, refinar el grano del acero y eliminar los defectos de la microestructura, de modo que la estructura del acero sea densa y se mejoren las propiedades mecánicas. Esta mejora se refleja principalmente en la dirección de laminación, por lo que el acero ya no es isotrópico hasta cierto punto; las burbujas, grietas y porosidades formadas durante la fundición también pueden soldarse bajo la acción de alta temperatura y presión.

Desventajas del laminado en caliente:
1. Después del laminado en caliente, las inclusiones no metálicas (principalmente sulfuros y óxidos, así como silicatos) dentro del acero se prensan en láminas delgadas y ocurre el fenómeno de deslaminación (capa intermedia). La deslaminación deteriora en gran medida las propiedades de tracción del acero a lo largo del espesor, y existe la posibilidad de que se produzca un desgarro interlaminar a medida que la soldadura se contrae. La deformación local inducida por la contracción de la soldadura a menudo alcanza varias veces la deformación del punto de fluencia, que es mucho mayor que la deformación inducida por la carga;

2. Tensión residual causada por un enfriamiento desigual. La tensión residual es la tensión del equilibrio interno de autofase sin fuerza externa. La sección de acero laminado en caliente de varias secciones tiene tal tensión residual. En general, cuanto mayor sea el tamaño de la sección de la sección de acero, mayor será la tensión residual. Aunque la tensión residual es autoequilibrada, todavía tiene cierta influencia en el comportamiento del elemento de acero bajo la acción de una fuerza externa. Por ejemplo, puede tener efectos adversos sobre la deformación, la estabilidad, la resistencia a la fatiga, etc.

3. Los productos de acero laminado en caliente son difíciles de controlar en términos de espesor y ancho lateral. Estamos familiarizados con la expansión térmica y la contracción en frío. Incluso si la longitud y el grosor están a la altura del estándar al comienzo del laminado en caliente, todavía habrá una cierta diferencia negativa después del enfriamiento. Cuanto más ancho sea el lado de esta diferencia negativa, más grueso El grosor, más evidente es el rendimiento. Por lo tanto, para acero grande, el ancho, el espesor, la longitud, el ángulo y el borde del acero no pueden ser demasiado precisos.

Laminación en caliente vs. laminación en frío: Cómo elegir?

(1) Cuándo se prefiere la laminación en caliente
Bajo coste requerido: La laminación en caliente es un proceso sencillo con bajo consumo energético y un precio entre un 10 % y un 30 % inferior al de la laminación en frío.
Materiales gruesos: La laminación en caliente permite producir placas gruesas (3-200 mm), mientras que la laminación en frío suele ser ≤5 mm.
Piezas estructurales/aplicaciones que no requieren precisión: como vigas de acero para construcción, cubiertas de barcos, tuberías, etc.
Alta tenacidad requerida: como puentes, recipientes a presión y otros entornos resistentes a impactos.

(2) Cuándo se prefiere la laminación en frío
Requisitos de alta calidad superficial: como carrocerías de automóviles, paneles de electrodomésticos e instrumentos de precisión.
Requisitos de placa delgada (<3 mm): La laminación en frío permite producir placas ultradelgadas (de 0,1 mm como mínimo).
Alta resistencia y conformabilidad: como piezas estructurales de automóviles (se requiere embutición profunda).
Tolerancias dimensionales estrictas: como soportes de componentes electrónicos y piezas mecánicas de precisión.

Consideraciones sobre costos y entrega:
Laminado en caliente: ciclo de producción corto (laminado directo), adecuado para pedidos de gran volumen.
Laminado en frío: requiere múltiples procesos (decapado, laminado, recocido), el plazo de entrega se alarga entre un 20 % y un 50 % y el costo es mayor.

Conclusión:
Opte por el laminado en caliente: bajo costo, placas gruesas, piezas estructurales resistentes a impactos.
Opte por el laminado en frío: alta precisión, placas delgadas, altos requisitos de superficie o procesamiento profundo.
Uso mixto: Algunas industrias utilizan primero palanquillas laminadas en caliente y luego laminadas en frío para el acabado (como las placas de acero para automóviles).

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